X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法制造方法及图纸

技术编号:12110447 阅读:164 留言:0更新日期:2015-09-24 10:37
本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置(1)具备:X射线产生部,产生X射线;X射线检测部(103),具有闪烁体和光检测元件(104);峰值检测部(120),根据来自光检测元件(104)的输出信号,检测分别与向闪烁体入射的多个X射线光子对应的多个峰值;特性确定部(124),根据检测到多个峰值的各个的时刻和多个峰值,确定基于多个X射线光子的各个的所述闪烁光的衰减特性和光检测元件的输出降低特性;峰值校正部(126),按照衰减特性和输出降低特性,校正检测到的多个峰值;计数器(130),对分别与校正后的多个峰值对应的X射线光子数进行计数;重建部(16),根据来自计数器(130)的输出,重建医用图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及具有计数器的。
技术介绍
存在根据从X射线检测器输出的X射线的光子数来重建与被检体相关的图像的X射线计算机断层摄影装置(Computed Tomography:以下,称为光子计数X射线CT装置)。另外,作为光子计数X射线CT装置的X射线检测器所要求的性能,有高的计数率(检测光子数相对于朝向X射线检测器的入射光子数的比例)。所谓高计数率例如是每Imm2为10 6个左右的计数率。例如,作为X射线检测器,试生产有CZT (CdZnTe:碲锌镉)或CdTe (碲化镉)等半导体检测器。半导体检测器为了得到高计数率,在缩小半导体检测器中的多个半导体元件各自的受光面积等方面下功夫。然而,半导体检测器由于重复入射X射线光子而发生电极化。因此,存在半导体检测器的性能发生变化的问题。另一方面,作为X射线光子的另一检测方式,存在组合闪烁体和光检测器的方式。在组合闪烁体和光检测器的方式中,不存在半导体检测器那样的极化问题。然而,在闪烁体的发光时间(典型的情况为40X10_9s左右)之间,由于发生基于其他的X射线光子的入射事件,因此存在所输出的电信号叠加的问题。此外,当在光检测器充电过程中下一个X射线光子入射时,输出信号比基于单独X射线光子的入射的输出信号变弱,作为结果,存在不能得到合适的能量积分值的问题。这些问题是闪烁体与光检测器的组合方式所特有的问题,被称为堆积(Pile up)。
技术实现思路
目的在于提供一种从与堆积相关的输出信号中取得与多个X射线光子的各个的能量对应的峰值的。本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置具备:X射线产生部,产生X射线;x射线检测部,具有闪烁体和光检测元件,上述闪烁体通过入射从上述X射线产生部产生并透过被检体的多个X射线光子来产生闪烁光,上述光检测元件设置在上述闪烁体的背面;峰值检测部,根据来自上述光检测元件的输出信号,检测分别与向上述闪烁体入射的多个X射线光子对应的多个峰值;特性确定部,根据检测到上述多个峰值的各个的时刻和上述多个峰值,确定基于上述多个X射线光子的各个的上述闪烁光的衰减特性和上述光检测元件的输出降低特性;峰值校正部,按照上述衰减特性和上述输出降低特性,校正所检测到的上述多个峰值;计数器,对分别与校正后的上述多个峰值对应的X射线光子数进行计数;以及重建部,根据来自上述计数器的输出来重建医用图像。根据本实施方式,能够提供一种从与堆积相关的输出信号中取得与多个X射线光子的各个的能量对应的峰值的。【附图说明】图1是表示本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置的结构的一个例子的结构图。图2是表示本实施方式所涉及的、数据收集部的结构的一个例子的结构图。图3是表示本实施方式所涉及的、堆积的一个例子的图。图4是表示本实施方式所涉及的、来自光检测元件的输出中的第1、第2峰值、存储于峰值存储部的第1、2峰值以及校正后的第2峰值的图。图5是表示本实施方式所涉及的、相对于X射线光子的能量的计数数量的一个例子的图。图6是表示本实施方式所涉及的、峰值校正处理的步骤的一个例子的流程图。符号说明1:X射线计算机断层摄影装置;10:高电压发生部;12:机架;14:数据存储部;16:重建部;18:显示部;20:输入部;22:控制部;101:X射线管;102:旋转环;103:X射线检测部;104:光检测元件;105:摄影区域;106:驱动部;107:顶板;109:数据收集部;111:非接触数据传送部;113:滑动环;115:X射线的焦点;117:准直器单元;119:X射线的放射范围;120:峰值检测部;122:峰值存储部;124:特性确定部;126:峰值校正部;128:模拟数字转换器(ADC) ;130:计数器【具体实施方式】参照附图,对基于光子计数的X射线计算机断层摄影装置(ComputedTomography)的实施方式进行说明。另外,在以下的说明中,对具有大致相同的功能以及结构的构成要素,附加同一符号,只在必要时进行重复说明。图1是表示本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置的结构的一个例子的结构图。X射线计算机断层摄影装置I具有高电压发生部10、机架12、数据存储部14、重建部16、显示部18、输入部20以及控制部22。高电压发生部10具有未图示的高电压电源和灯丝电流发生器。高电压电源对X射线管101的阳极靶与阴极灯丝之间施加高电压。灯丝电流发生器向X射线管101的阴极灯丝供给灯丝电流。在机架12中收容旋转支承机构。旋转支承机构具有旋转环102、以旋转轴R为中心自由旋转地支承旋转环102的环支承机构、以及驱动环的旋转的驱动部106。在旋转环102上搭载X射线管101、还被称为二维阵列型或多列型的X射线检测部103。当进行摄影或扫描时,在机架12中的X射线管101与X射线检测部103之间的圆筒形的摄影区域105内,将被检体载置在顶板107上并插入。在X射线检测部103的输出侧连接数据收集部109。通过数据收集部109收集到的数据经由非接触数据传送部111而存储到数据存储部14中。X射线管101从高电压发生部10经由滑动环113接受电压的施加(以下,称为管电压)以及灯丝电流的供给,从X射线的焦点115放射X射线。从X射线的焦点115放射出的X射线通过安装于X射线管101的X射线放射窗口的准直器单元117,例如被整形为锥束形(棱锥形)。X射线的放射范围119在图1中用虚线表示。设本实施方式中的X射线管101是旋转阳极型的X射线管。另外,旋转阳极型的X射线管以外的其他的类型的X射线管也能够适用于本实施方式。以下,将高电压发生部10和X射线管101统称为X射线产生部。另外,本实施方式是基于光子计数的X射线计算机断层摄影装置1,因此,以下将由X射线产生部产生的X射线称为X射线光子。X射线检测部103以隔着旋转轴R与X射线管101对置的位置以及角度来安装。X射线检测部103具有光子计数用的多个X射线检测元件。多个X射线检测元件二维状地排列。在此,说明单一的X射线检测元件构成单一的通道的结构。在X射线检测元件的排列方向中,设与旋转轴R平行的方向为X轴,设垂直于旋转轴R以及X轴的方向为Y轴。通道号码以及X射线检测元件的号码例如通过X轴以及Y轴的坐标(以下,称为XY坐标)来规定。多个X射线检测元件分别具有闪烁体和光检测元件。在光检测元件的前表面配置闪烁体。即,光检测元件设置于闪烁体的背面。由X射线管101产生并透过被检体的X射线光子入射至闪烁体。闪烁体通过入射X射线光子而产生闪烁光。闪烁光在遍及闪烁体固有的时间(例如40X 10_9s)内发光。更详细地,闪烁体产生与X射线光子的能量对应的多个闪烁光子。光检测元件根据闪烁光子而产生电荷。光检测元件具有未图示的光电转换元件、读出电路以及运算放大器。光电转换元件是将光转换成电荷的元件。具体而言,光电转换元件例如是光电二极管或光电倍增管(Photo Multiplyer Tube:以下,称为PMT)等。以下,为了简化说明,设光电转换元件为光电二极管。另外,之后对光电转换元件是PMT的情况进行说明。光电二极管具有P型层、η型层以及光吸收层。如果闪烁光子入射至光电二当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/05/CN104936525.html" title="X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法原文来自X技术">X射线计算机断层摄影装置以及光子计数方法</a>

【技术保护点】
一种X射线计算机断层摄影装置,其特征在于,具备:X射线产生部,产生X射线;X射线检测部,具有闪烁体和光检测元件,所述闪烁体通过入射由所述X射线产生部产生并透过被检体的多个X射线光子而产生闪烁光,所述光检测元件设置于所述闪烁体的背面;峰值检测部,根据来自所述光检测元件的输出信号,检测分别与向所述闪烁体入射的多个X射线光子对应的多个峰值;特性确定部,根据检测到所述多个峰值的各个的时刻和所述多个峰值,确定基于所述多个X射线光子的各个的所述闪烁光的衰减特性和所述光检测元件的输出降低特性;峰值校正部,按照所述衰减特性和所述输出降低特性,校正所检测到的所述多个峰值;计数器,对分别与校正后的所述多个峰值对应的X射线光子数进行计数;以及重建部,根据来自所述计数器的输出,重建医用图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:敕使川原学
申请(专利权)人:株式会社东芝东芝医疗系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1